Ласкаво просимо повернутися до нашої поточної серії "Постійний посібник із терапії"! Ми продовжуємо, дивлячись на Місяць, обговорюючи, як можна було одного дня зробити його придатним для проживання людини.
Ще з початку космічної доби вчені та футуристи досліджували ідею перетворення інших світів для задоволення людських потреб. Цей процес, відомий як термоформування, вимагає використання методів інженерії навколишнього середовища для зміни температури, атмосфери, топографії чи екології планети чи Місяця (або всього вищезазначеного), щоб зробити його більш «схожим на Землю». Місяць, як найближче небесне тіло Землі, здавна вважається потенційним місцем.
Все сказане, колонізування та / або тераформування Місяця було б порівняно легко порівняно з іншими тілами. Через його близькість час, який знадобиться для транспортування людей та обладнання на поверхню, та з поверхні буде значно скорочений, як і витрати на це. Крім того, близькість означає, що видобуті ресурси та продукція, вироблена на Місяці, може бути переправлена на Землю за набагато менший час, а туристична галузь також буде можливою.
Місячна колонізація у художній літературі:
Тема встановлення людських поселень на Місяці - одна з найпопулярніших скоб наукової фантастики. І хоча переважна більшість історій стосується місячних поселень, побудованих на поверхні, використовуючи герметичні куполи або під поверхнею, є деякі приклади, коли сам Місяць перетворюється на середовище, придатне для проживання для людей.
Найдавніший відомий приклад, можливо, новела «La Journée d'un Parisien au XXIе siècle "(" День парижанина в 21 столітті "), написаний французьким автором Октавом Белардом. Опублікована в 1910 році, ця історія передбачає, що поступово створюється атмосфера та акліматизується рослинність, щоб перетворити Місяць у святилище для зникаючих видів та колоністів людини.
У 1936 р. Американський письменник C.L. Мур писав Втрачений рай, один із декількох романів, що відбуваються у її Всесвіті "Північно-Західний Сміт", який зосереджений на пілоті космічного корабля та контрабандиста, що проживає в колонізованій Сонячній системі. У цьому романі вона представляє Місяць як колись родюче місце, і описує, як воно поступово перетворилося на безповітряну пустку. У 1945 році вийшов британський романіст і академік С. С. Льюїс Ця прихована сила, в якому Місяць (Сульва) описується як будинок раси крайніх євгеністів.
Артур К. Кларк написав кілька романів та новел, в яких були місячні колонії між 1950 -ми та 1970 -ми роками. У 1955 р. Він написав Земне світло, в якому місячне поселення потрапляє в перехресний вогонь, коли вибухає війна між Землею та союзом між Марсом і Венерою. У 1961 р. Падіння Moondust було опубліковано, де туристичний крейсер (Селен) занурюється в море Місячного пилу.
У 1968 р. Насіннєвий роман Кларка 2001: Космічна Одісея було випущено, частина якого відбувається на колонізованому Місяці, де знайдений таємничий моноліт (відомий як Tycho Magnetic Anomaly, або TMA-1). Побачення з Рамою, випущена в 1973 році, також згадується про колонізований Місяць, який є частиною політики, що охоплює Сонячну систему, відомої як "Об'єднані планети".
Роберт А. Хайнлайн також широко писав про заселення людей на Місяці. Один із його ранніх був Ролінг Стоунз (1952), який зосереджується на винятковій родині (Камені), яка живе на осілому Місяці, але вирішує піти, щоб дослідити Сонячну систему. У 1966 році він випустив роман «Гюго», що нагороджується Місяць - сувора господиня, в якій значною мірою підземна місячна колонія постачає Землю їжею та мінералами.
Населення, відоме як "Луні", є переважно нащадками засуджених (особливо політичних в'язнів), які живуть під землею. За допомогою штучного інтелекту група шукачів незалежності запускає заколот і викреслює свою незалежність від Землі. Третій внесок, Кіт, який пройшов крізь стіни (1985) відбувається через вільну Луну через кілька років.
У 1988 році звільнила Кім Стенлі Робінсон Лунатики, де йдеться про групу поневолених шахтарів, змушених працювати під місячною поверхнею, які запускають заколот. А в новелі «Берд Ленд Шоста» (2010) британський автор Аластер Рейнольдс описує колонію Місяця, яка базується на видобутку гелію-3. Список продовжується з буквально сотнями (якщо не тисячами) прикладів людей, що живуть на Місяці в найближчому та далекому майбутньому.
Вивчення місячних поселень:
Протягом останніх кількох десятиліть було зроблено численні пропозиції щодо побудови колонії (або колоній) на Місяці. Більшість виникли з появою космічної ери та програми "Аполлон". І в останні роки, з пропозиціями повернутися на Місяць до 2020-х років, відновився інтерес до створення постійного населеного пункту. Однак є деякі наукові пропозиції, що передували 20-му століттю.
Наприклад, у 1638 р. Єпископ Джон Вілкінс - англійський священнослужитель, натураліст і член Королівського товариства - написав Дискурс, що стосується нового світу та іншої планети, в якій він передбачив колонію людини на Місяці. Відомий російський вчений з ракет та космонавтики Костянтин Ціолковський (1857-1935), який вперше запропонував концепцію космічного елеватора, - також припустив, що місячне поселення буде головним кроком для людства, що стає космічним видом.
До 1950-х і 60-х років пропозиції почали снігувати зі створенням програми "Аполлон", де плани розміщення космонавтів на Місяці закономірно призводили до ідей щодо створення постійних баз і навіть поселень там. У 1954 році Артур К. Кларк запропонував створити місячну основу, використовуючи надувні модулі, які потім будуть покриті місячним пилом для ізоляції.
Первісне поселення передбачало б будівництво космонавтів споруд, подібних до іглу, та надувного радіо щогли, за яким слід встановити більший постійний купол. Його пропозиція також закликала очистити повітря, забезпечене фільтром на основі водоростей, ядерним реактором для забезпечення живленням та електромагнітними гарматами (тобто масовими водіями), які запускають вантаж і паливо до міжпланетних суден у космос.
У 1959 р. Джон С. Рінехарт - директор лабораторії дослідження гірничої справи в Колорадоській школі шахт - опублікував пропозицію під назвою "Основні критерії будівництва Місяця" в Журнал Британського міжпланетного товариства. Ця концепція для «плаваючої основи» складалася з півциліндра з напівкуполами на обох кінцях та мікрометеороїдним щитом, розміщеним над основою. Ця концепція ґрунтувалася на прийнятій тоді теорії про те, що на Місяці існували океани пилу, які в деяких районах були глибиною до півтора кілометрів.
У цю епоху також з’явилося кілька планів щодо військових установок на Місяці. Вони включали проект «Горизонт» (1959), план американської армії звести форт на Місяці до 1967 р. ВВС США також запропонували проект «Лунекс» у 1961 році, який передбачав створення підпільної військово-повітряної бази на Місяці 1968 рік.
У 1962 році Джон Денейк (керівник програми вдосконалених програм НАСА) та Стенлі Зан (технічний директор відділу досліджень місячних на базі космічного відділу компанії "Мартін") опублікували пропозицію під назвою "Місячне базування". Їх концепція вимагала створення підповерхневої бази, розташованої біля моря спокою, яка спиралася б на ядерні реактори для живлення та систему фільтрації повітря на основі водоростей.
В останні роки у багатьох космічних агентствах були складені пропозиції щодо побудови колоній на Місяці. У 2006 р. Японія оголосила плани щодо місячної бази до 2030 р. Росія зробила аналогічну пропозицію в 2007 році, яка буде побудована між 2027-32 роками. У 2007 році Джим Берк з Міжнародного космічного університету у Франції запропонував створити Ковчег Місячного Ноя, щоб людська цивілізація пережила катаклізму.
У серпні 2014 року представники NASA зустрілися з лідерами галузі, щоб обговорити економічно ефективні способи побудови місячної бази в полярних регіонах до 2022 року. У 2015 році NASA окреслила концепцію місячного врегулювання, яка буде покладатися на робототехніків (відома як Trans -Фермери) та геліостати для створення місячного поселення навколо південного полярного регіону Місяця. А в 2016 році новий начальник ESA Йоганн-Дітріх Вернер запропонував міжнародне село на Місяці як наступника міжнародної космічної станції.
Потенційні методи:
Що стосується тераформізації Місяця, можливості та виклики дуже нагадують можливості Меркурія. Для початківців Місяць має атмосферу настільки тонку, що її можна назвати лише екзосферою. Більше того, леткі елементи, необхідні для життя, не вистачають (тобто водень, азот та вуглець).
Ці проблеми можна було б вирішити, захопивши комети, які містять водні льоди та летючі речовини, та врізавши їх у поверхню. Комети сублімуватимуться, розпорошуючи ці гази та водяну пару для створення атмосфери. Ці впливи також би звільнили воду, що міститься в місячному реголіті, яка в кінцевому підсумку може накопичитися на поверхні, утворюючи природні водойми.
Передача імпульсу від цих комет також призведе до того, що Місяць обертається швидше, прискорюючи своє обертання, щоб воно більше не було замкнене. Місяць, який проскочив, щоб обертатися один раз на своїй осі кожні 24 години, мав би стійкий добовий цикл, що полегшило б колонізацію та пристосування до життя на Місяці.
Існує також можливість паратерформування частин Місяця таким чином, що буде подібний до тераформуючого полярного регіону Меркурія. У випадку Місяця це відбудеться в кратері Шеклтона, де вчені вже знайшли свідчення водяного льоду. Використовуючи сонячні дзеркала та купол, цей кратер можна перетворити на мікроклімат, де можна вирощувати рослини та створювати дихаючу атмосферу.
Потенційні переваги:
Порівняно з іншими планетами та місяцями Сонячної системи, є кілька переваг щодо колонізації та тераформування Місяця. Найбільш очевидною є його близькість до Землі. Порівняно з Марсом, Венерою, Меркурієм або зовнішньою Сонячною системою, вартість та час, який знадобиться для перевезення людей та матеріалів на Місяць і з Місяця, будуть значно нижчими.
Крім того, бомбардування поверхні кометами може забезпечити як атмосферу, так і імпульс, необхідний для того, щоб повернути планету до земного циклу. У порівнянні з такими, як планета, як Марс і Венера, для цього потрібно також значно менше комет - приблизно 100 проти кількох тисяч.
Наявність водяного льоду в місячному ґрунті та великих сховищ навколо південного полярного регіону також дозволять створити поверхневі води (коли буде викликано парниковий ефект). Поряд з кометами, що бомбардують поверхню, це можна зробити, ввівши метан та аміак, які можуть бути зібрані з Місяця, як Титан та пояс Койпера. Контроль над зусиллями з терапії також буде простішим завдяки близькості Місяця і потребує набагато меншої інфраструктури.
Тим часом колонії на Місяці могли б запропонувати численні переваги. Місцева база ресурсів надала б можливості для використання на місцях ресурсів, а також сировини, необхідної для місій глибшого космосу. Наприклад, оскільки Місяць за складом схожий на Землю, він має достатній запас мінералів, які можна видобувати для використання на Землі. Місячний реголіт, зібраний з поверхні, може використовуватися для створення радіаційного екранування та куполоподібних поселень на поверхні.
Місячне постачання водного льоду, яке особливо багато в південному полярному регіоні, також послужило б постійним джерелом води для колоністів. Гелій-3 може бути легко зібраний, оскільки він рясний у верхньому шарі Місяця-реголіту для використання в термоядерних реакторах, забезпечуючи чисту і стабільну подачу енергії як для місячних колоній, так і для Землі.
Місячна база також може служити точкою зупинки для місій, що надходять у Сонячну систему. НАСА підрахувала, що, створивши місячний форпост, який міг би використовувати місцеву воду для створення водневого палива, можна було б заощадити мільярди доларів. Такий форпост також був би невід'ємною частиною інфраструктури, що стосується монтажу пілотованих місій на Марс та будівництва марсіанського поселення.
Нижня сила тяжіння та швидкість втечі на Місяці також означають, що для місій, запущених з Місяця, буде потрібно набагато менше палива, щоб досягти космосу. Ця ж перевага може дозволити будівництво масового водія, Місячний ліфт або інші проекти, які вважаються занадто дорогими або складними для побудови на Землі. Така структура дозволить знизити витрати на переміщення матеріалів та супутників (наприклад, космічні масиви сонячної енергії) ще дешевше.
І останнє, але не менш важливе, створення місячного поселення також могло б отримати цінну інформацію, особливо про довгострокові наслідки життя в умовах нижчої сили тяжіння. Ця інформація виявиться корисною для створення постійної бази на Марсі або інших органах Сонячної системи, де сила тяжіння поверхні менше 1 г.
Наявність стабільних місячних труб для лави, які є досить великими для розміщення цілих міст, також є перевагою. Ці підземні середовища можуть бути під тиском, щоб створити атмосферу, що дихає, і забезпечити природну захист від сонячного випромінювання.
Потенційні виклики:
Тераформованість Місяця також загрожує своєю часткою викликів. Для одного, збирання комет та / або льодів із зовнішньої Сонячної системи потребує інфраструктури, яка ще не існує, і створити її буде дуже дорого. В основному сотні космічних кораблів знадобляться для перевезення всіх ресурсів, і вони повинні бути обладнані приводними системами, які могли б здійснити поїздку за короткий проміжок часу (які також ще не існують).
Хоча, як відомо, тривалий час, проведений у мікрогравітаційних середовищах, спричиняє дегенерацію м’язів та втрату кісткової щільності, незрозуміло, який ефект буде низькою вагою для постійних мешканців та дітей, народжених у таких умовах. Висловлюється думка, що наземні рослини та тварини можуть бути генетично спроектовані для життя в місячному середовищі, але незрозуміло, чи вдасться це досягти чи ні.
І звичайно, вартість всього цього була б астрономічною і вимагала б багато поколінь, враховуючи кількість часу, необхідного для перетворення екології Місяця. Таким чином, малоймовірно, що будь-які зобов'язання, прийняті урядом чи міжнародним органом, можуть зберігатися між поколінням та наступним.
Для поверхневої колонії також існує багато проблем. Довгі місячні ночі (тривалістю 354 години) означали б, що опора на сонячну енергію буде перешкоджати в будь-якому місці, окрім полярних регіонів. Окрім того, значні перепади температур мали б вибудовувати колонії, щоб протистояти. Сонячне випромінювання також буде проблемою в будь-якому населеному пункті, розташованому на поверхні.
Відсутність атмосфери збільшує шанси удару поверхні комети і впливу сонячних спалахів. Місяць також періодично проходить крізь магнітозавод Землі, створюючи плазмовий лист, який ковзає по поверхні. На світлому боці бомбардування електронами спричиняє вивільнення УФ-фотонів і нарощування негативного заряду на темній стороні. Це може бути небезпечним для будь-яких поселень на поверхні.
Як зазначалося, деякі з цих питань можна було б вирішити шляхом побудови поселень під поверхнею. Однак, припускаючи, що ці поселення залежать від сонячної енергії, їх потрібно було б будувати близько до полярних регіонів, щоб скористатися майже вічним світлом у цих регіонах. Альтернативою було б побудувати термоядерні реактори, які могли використовувати місцевий гелій-3. І тут також вартість та час, необхідний для побудови такого поселення, були б дуже високими.
Вкотре ми змушені запитати, чому, зважаючи на всі виклики, які слід викликати, слід робити таке зобов'язання? У випадку з Місяцем відповідь досить проста. У цьому випадку тераформування та колонізація можна зробити дешевше, простіше та за значно менший час. Більше того, переваги присутності людини на Місяці численні, і вони включають деякі досить прибуткові аспекти, такі як збирання гелію-3, видобуток місячних, місячні сонячні операції і навіть створення місячної туристичної галузі.
Але, мабуть, найголовніше, що присутність людини на Місяці (яку ми називаємо Луною, якщо і коли вона існує) може легко послужити кроком до створення людської присутності на Марсі, Венері та інших місцях Сонячної системи. За умови створення засобів для заправки, постачання та ремонту витрати на перевезення суден у глиб космосу різко скоротяться.
Ще один крок у прагненні зробити людство міжпланетною - а може навіть і міжзоряною - гонкою!
Ми написали багато цікавих статей про тераформування тут у Space Magazine. Ось остаточний посібник з терроформування, чи слід ми формувати Марс ?, як ми терроформувати Марс ?, як ми тераформуємо Венеру ?, і студентська команда хоче побудувати Марс за допомогою ціанобактерій.
Також не забудьте перевірити. Так, там є вода на Місяці, і вода на Місяці підірвала сонячний вітер.
У нас також є статті, які досліджують більш радикальну сторону тераформування, як, наприклад, ми могли би терраформувати Юпітер?
Для отримання додаткової інформації проконсультуйтеся з Місячною колонізацією НАСА - Енергія та енергія та життя на Місяці.
